【题目】用图所示的电路来测定未知电阻的阻值.图中电源电动势未知,电源内阻不计,电流表内阻也可忽略不计,R为电阻箱.
(1)若要测得的值,R至少需要取________个不同的数值.
(2)若电流表每个分度表示的电流值未知,但指针偏转的角度与通过的电流成正比,则在用此电路测量时,R至少需要取________个不同的数值.
(3)若电源内阻不可忽略,能否用此电路测量?________.
【答案】2 2 不能
【解析】
电源内阻和电流表的内阻均可忽略不计;
(1)[1].由图所示电路图可知,电源电压未知,在闭合电路中有:E=I(R+Rx),其中E、Rx未知,要测出待测电阻阻值,需要列两个方程
E=I1(R1+Rx)
E=I2(R2+Rx)
解得:
R至少取两个不同的数值,才可以求出Rx的值.
(2)[2].电流表指针偏转角与通过电流成正比,设为I=kθ,在RA、r可忽略不计时,可得RX表达式为:
只需要测出两个R值,加上测得两个角度,即可求解.
(3)[3].若电源内阻不可忽略,如图所示电路可知:
E=I1(R1+Rx+r)
E=I2(R2+Rx+r)
解得:
由此可知,由于不知r,无法测出Rx的值.
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【题目】电流传感器可以像电流表一样测量电流。不同的是它的反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化。此外,由于它与计算机相连,还能显示出电流随时间变化的I-t图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势8V,内阻可忽略,电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像,一位同学得到的I-t图像如图乙所示。
(1)在图乙I-t图中用阴影标记了一个竖立的狭长矩形(在图的1s附近),这个阴影面积的物理意义是_______________。
(2)根据I-t图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为 __________________。
(3)如果不改变电路其他参数,只增大电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将___________(填“增大、不变、变小”);充电时间将_______________(填“变长、不变、变短”)。
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【题目】如图所示,灯A和灯B原来都是正常发光.当线路上某处发生故障时,灯A比原来暗,而灯B比原来亮,这故障是由于
A.电阻开路B.电阻开路
C.电阻短路D.电阻、同时短路
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【题目】某同学在做实验时,当他把如图所示的开关S闭合后,电流表上无示数,于是他把电压表接到电源两端检查,电压表上示数为6V,若把这一电压表接在定值电阻的两端,则示数为零.若把电压表接在灯泡L两端,则示数为6V,若把电压表接在电流表两端,则示数为零,已知导线和开关都是良好的.由此可以判定
A.电源没有电B.电流表没有接通
C.处发生开路D.灯泡的灯丝已断
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【题目】如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路,实验时先使开关S与1 端相连,电源向电容器充电,待电路稳定后把开关S 掷向2 端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的i﹣t曲线,这个曲线的横坐标是放电时间,纵坐标是放电电流。下列说法中正确的是( )
A.如果仅提高电源两端的电压,则电容器在t=0时刻的放电电流变大
B.如果仅将电阻R的阻值变大,则电容器在t=0时刻的放电电流变小
C.如果仅将电阻R的阻值变大,则电容器放电更快
D.如果仅将电阻R的阻值变大,则i﹣t曲线与两坐标轴所围的面积保持不变
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【题目】现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r(已知E约为1.5V,r约为1Ω)。
(1)第一组采用图所示电路。
①为了完成该实验,选择实验器材时,在电路的a、b两点间可接入的器件是_______。
A.一个定值电阻 B.阻值适当的不同阻值的定值电阻 C.滑动变阻器
②为了调节方便且测量精度更高,以下器材中,电流表可选____,电压表可选____。
A.电流表(0~0.6A) B.电流表(0~3A) C.电压表(0~3V) D. 电压表(0~15V)
③第一小组经过多次测量,记录了多组电流表示数I和电压表示数U,并在图中画出了U-I图像。由图像可以得出,若将该干电池与一个阻值为2.2Ω的定值电阻组成闭合电路,电路中的电流约为_______A(保留两位有效数字)。
(2)第二组在没有电压表的情况下,设计了如图所示的电路,完成了对同一电池的测量。
①改变电阻箱接入电路中的电阻值,记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R,通过研究图像的信息,他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近,但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次,结果依然如此。请说明哪个组内阻的测量结果较大?________并说明形成这个结果的原因_________。
②A.第二组对实验进行深入的理论研究,在是否可以忽略电流表内阻这两种情况下,绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为纵坐标,将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为横坐标。第二类图像以电阻箱读数R为纵坐标,电流表读数的倒数为横坐标。请在图甲、乙两坐标系中分别用实线代表电流表内阻可忽略的情况,虚线代表电流表内阻不可忽略的情况,定性画出相关物理量之间关系。____________
②B.在第二组的实验中电阻箱(最大阻值为999.9Ω,可当标准电阻用)、电流表(量程Ig = 0.6A,内阻rg = 0.1Ω)。通过改变电阻箱接入电路中的电阻值,记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R,并画出了如图所示的图像。根据图像中的信息可得出这个电池的电动势E=_____V,内电阻r=_____Ω。
②C.某同学利用传感器、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图所示。实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图所示的关系图线。由图线可知电池的电动势E=________V,内阻r=_______。
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【题目】如图所示为一交流发电机的原理示意图,装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场,发电机的矩形线圈abcd在磁场中,图中abcd分别为矩形线圈的四个顶点,其中的c点被磁铁遮挡而未画出。线圈可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO′匀速转动。为了便于观察,图中发电机的线圈只画出了其中的1匝,用以说明线圈两端的连接情况。线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上;用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L1=50cm,bc边和ad边的长度L2=20cm,匝数n=100匝,线圈的总电阻r=5.0Ω,线圈转动的角速度ω=282rad/s,外电路的定值电阻R=45Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.05T。电流表和电压表均为理想电表,滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计,计算中取π=3.14,=1.41。
(1)求电阻R两端电压的最大值Um;
(2)求电压表的示数U;
(3)线圈转动1圈的过程中电阻R上产生的焦耳热QR(结果保留3位有效数字);
(4)线圈转动1圈的过程中线圈上所产生的焦耳热Qr(结果保留3位有效数字);
(5)讨论(3)、(4)中的结果与维持该线圈匀速转动1圈,外力所做的功W的关系(结果保留3位有效数字);
(6)从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式;
(7)从线圈经过图示位置开始计时,写出ab边所受安培力大小随时间变化的函数关系式;
(8)从线圈经过图示位置开始计时,求线圈运动的1/4周期内,电流的平均值I平(结果保留2位有效数字);
(9)从线圈经过图示位置开始计时,求线圈转过90°的过程中通过线圈导线某截面的电荷量q(结果保留1位有效数字)。
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【题目】同学们在用图(a)所示的电路做“测电源电动势和内电阻”的实验时,A处为电压传感器,B处为电流传感器.甲同学在C位置直接用导线连接进行实验,乙同学则在C位置串联一个保护电阻进行实验,其他部分完全相同.他们将两次实验所得的数据用图线形式画在同一张U-I图线上,如图(b)所示.
则由图线可知,电源的电动势________V,内电阻________Ω,电阻________Ω.
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【题目】一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:
(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由。
(2)电场强度的大小和方向?
(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
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